本文讨论阀控式密封铅酸蓄电池的测试放电。原理与测试排气式铅酸电池时应遵循的程序几乎相同,但需要进行一些重要更改才能获得正确的结果。
这篇文章涵盖了广泛的测试范围,一些制造商和用户可能更喜欢以稍微不同的方式测试电池。尽管如此,本文仍遵循 BS 6290 第 4 部分 1997 中给出的英国公认做法。它还讨论了国际标准 IEC 60896 -
本文不讨论“故障查找”,可以在另一篇文章中找到。
1.1) BS 6290 第 4 部分主要将 20°C 下 3h 至 nx 1.80Vpc 的速率视为容量测试时的首选放电速率。IEC 60896 建议在 20°C 或 25°C 时 3 小时至 nx 1.70Vpc。在 BS 中,列出了 1 小时到 10 小时之间的放电测试的额外放电率。还列出了1m、5m、15m和30m 4种放电率。所有放电率都有一个推荐的最终电压。
1.2) 通常,用户希望以 BS 或 IEC 推荐的放电率以外的放电率进行测试,这通常可以满足。例如,对于最终电压为 1.70Vpc 的 UPS 电池,通常指定 10m。可以进行任何测试,但重要的是在开始之前就这些达成一致并同意通过/失败点。
2.1)在进行任何测试之前,必须按照制造商的程序对电池进行调试充电。对于VRLA AGM电池,这通常可以通过向电池端子施加电压来实现,该电压通常为2.40Vpc,持续48小时,或在2.27Vpc的电压下持续6天。可以使用其他电压和时间,但制造商必须批准任何方法。对于VRLA GEL产品,对于48小时充电,电压可增加至典型的2.45Vpc,对于6天充电,电压降低至典型的2.25Vpc。
2.2)AGM 2.40Vpc和2.45Vpc凝胶48小时法。
对于所有调试充电程序,电池必须位于通风良好的环境中,平均电压为 2.40Vpc / 2.45Vpc,最小电流相当于以 C3 A 表示的 A·h 容量的 5%,最大电流为 10 % C3 A·h 容量表示为A。电池和电池室的温度必须在+10°C 和+35°C 之间。如果电池和房间温度超出 15oC 和 25oC 的范围,则应调整充电电压以进行补偿。对于正确的施加电压,必须咨询制造商。
2.3) AGM 2.27Vpc 和 2.25Vpc GEL 6 天方法。
在通风良好的环境中以制造商推荐的电压为电池充电。该电压通常是电池正常使用时的充电电压。对于 48 小时方法的 2.40Vpc / 2.45Vpc,可用电流必须不小于 C3 A 的 5%。但是,最大电流通常不受限制,通常 100% C3 A 是可以接受的。电池和电池室的温度必须在 +15°C 和 +25°C 之间。如果超出此范围,则必须咨询制造商以确定正确的充电电压。
2.4) 在 48 小时、6 天或其他批准的方法结束时,测量并记录典型的电池或整体电池温度、环境温度、充电电流、总电池电压和单个单元电压。
2.5) 如果任何单个单元电压与平均值显着不同,在进行放电测试之前应咨询电池制造商。作为指导,以下值可用作限制。
对于 2V 电池:与平均值的最大差异:0.10V 对于 4V 单元:与平均值的最大差异:0.14V 对于 6V 单元:与平均值的最大差异:0.22V 对于 12V 单元:与平均值的最大差异:0.44V 对于 16V单位:与平均值的最大差值:0.55V
2.6) 无论采用哪种充电方式,都必须得到厂家认可,并做好充电记录。
3.1) 通常,为了符合 BS 6290 第 4 部分的要求,电池在开始放电测试之前必须保持开路状态不少于 1 小时且不超过 24 小时。但在实际带电情况下,当市电停电时,电池会立即由浮充转为放电。因此,许多用户规定“直接从浮动”进行测试。在大多数情况下,此过程很少会对电池造成不利影响;这是电池的优势。
3.2)开始测试前,记录几个单元的表面温度。该温度将用于温度校正放电时间的最终分析。这是唯一用于“温度补偿”放电时间的温度。对于排气产品,温度会定期记录,平均值用于补偿排气时间。同时测量并记录电池附近的环境温度。设备和环境温度必须在 ±5oC 范围内。如果不是,则不要开始测试并联系公司寻求建议。
3.2.1 电池可以以任何约定的放电速率进行放电,包括恒流、恒功率或恒电阻。在所有情况下,对于整个放电过程,该参数应保持在 ±5% 以内。
3.2.2 放电试验期间,定期测量并记录以下参数。通常,应定期至少进行 10 次测量。
3.2.3 单个单元电压,包括一个单元间连接器。3.2.4 电池端子处的总电池电压。3.2.5 恒功率放电时的放电电流或功率。
3.3 当在电池端子处测量的总电池电压降至可接受的最低值时,记录时间和所有单个单元电压。停止放电测试。
3.4 电池应尽快充电。对于大电流放电(例如 5 分钟恒功率),电池可能比环境温度高几度。尽管如此,电池仍可立即充电。如果不能立即开始充电,制造商通常接受最长 12 小时的待机时间。但是,这应该得到证实。
3.5 如果在放电测试中,任何一个2V电芯的电压下降到0.5V以下,建议停止测试。同理,6V单元个别电压低于3V,12V单元低于6V,16V单元低于8V,停止测试。
4.1 经温度修正后的放电时间满足要求的,视为试验通过
4.2 应向电池制造商咨询电池类型的实际温度校正值和已测试的放电情况。
4.3 英国标准允许单个电池或单体电压低于平均值,但电池作为一个完整的系统必须满足要求。例如,BS 6290 第 4 部分规定,作为一个完整的电池,在标准 3 小时测试结束时,端电压应不低于 nx 1.80Vpc,并且所有电池在 2 小时 30 米后应不低于 1.75Vpc。很明显,如果单个电池在 2 小时 30 米时略微超过 1.75Vpc,那么作为一个完整系统的电池仍有可能发生故障,或者单个电池电压将低于建议的 0.5V(请参阅最后上文第 3.4 节中的段落。此原则可能会扩展到涵盖不同的放电率。建议最小电压为 0。在放电时间的 83% 处,低于最小平均值的 05Vpc 在放电时间结束时被接受为合格。例如,如果放电测试必须运行 10m,最小电压为 1.65Vpc,则每个电池在 8m 20s 后的电压应不低于 1.60Vpc。
4.4 下图为以10m速率测试的电池,电池总电压超过要求,但约4m后有一个电池单元崩溃。本次电池测试应视为失败。在这些情况下,应更换有故障的电池。尽管客户可能坚持要对电池进行完整的重新测试,但通常可以接受单独测试单个电池并将其插入电池系统。这避免了完整的电池重新测试。该电池系统由 333 个单电池组成,每个电池容量为 950Ah。在随后的电池拆解分析中,发现故障是由弯曲的负极板与相邻的正极板短路引起的内部短路
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